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ZrO_2（MgO）固体电解质粉体的制备研究

作　者: 苏畅
导　师: 于景坤
学　校: 东北大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 氧化锆固体电解质氧传感器添加剂氧化铝氧化钇
分类号: O614.412
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

氧化锆氧传感器是采用氧化锆固体电解质组成的对氧敏感的传感器。二氧化锆具有良好的热稳定性能、高温力学性能、抗热震性能、高温导电性能及抗腐蚀性能等。氧化锆固体电解质的致密化程度是影响传感器性能的重要因素之一。本论文主要解决的是氧化锆固体电解质的致密化问题。采用醇-水加热法制备了氧化镁部分稳定氧化锆粉体,研究了溶剂、煅烧温度、保温时间对制备粉体性能的影响以及烧结制度、Al₂O₃和Y₂O₃添加对试样相组成、体积密度、显气孔率的影响,得到以下结论:（1）随着烧结温度的增加,粉体四方相含量增加,显气孔率减少,体积密度增加;但当温度升至1810℃烧结时,气孔率增加,体积密度下降。（2）随着保温时间的增加,各相含量基本保持不变,颗粒没有明显长大。（3）随着Al₂O₃和Y₂O₃添加量的增加,单斜相含量减少,四方相含量增加,显气孔率降低。（4）当烧结温度为1750℃,Al₂O₃和Y₂O₃添加量分别为1.8%、1.2%时,试样的体积密度最高。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-11
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究目的  10
  1.3 研究内容  10-11
第2章文献综述  11-23
  2.1 陶瓷材料的基本特性  11-13
  2.2 ZrO_2的晶型与结构  13-14
  2.3 ZrO_2粉体的制备工艺及稳定化处理  14-17
    2.3.1 ZrO_2粉体的制备  14-15
    2.3.2 二氧化锆的稳定化处理  15-16
    2.3.3 ZrO_2粉体的成形  16-17
  2.4 高强韧二氧化锆陶瓷  17-18
    2.4.1 ZrO_2-CaO系统  17
    2.4.2 ZrO_2-MgO系统  17-18
    2.4.3 ZrO_2-Y_2O_3系统  18
    2.4.4 ZrO_2-CeO_2系统  18
  2.5 ZrO_2基固体电解质的工作原理  18-20
  2.6 氧化锆的性能及应用  20-23
    2.6.1 ZrO_2基固体电解质离子导电机理  20-21
    2.6.2 氧化锆固体电解质在冶金中的应用  21-23
第3章 ZrO_2(MgO)粉体的制备及烧结性能  23-37
  3.1 引言  23
  3.2 实验过程  23-28
    3.2.1 实验原料  23
    3.2.2 实验设备  23-24
    3.2.3 试样制备  24-26
    3.2.4 性能检测  26-28
  3.3 实验结果与讨论  28-36
    3.3.1 烧结时间对试样相组成的影响  28-34
    3.3.2 烧结时间对试样体积密度与显气孔率的影响  34-35
    3.3.3 保温时间对试样相组成的影响  35-36
  3.4 小结  36-37
第4章添加剂对ZrO_2(MgO)烧结性能的影响  37-53
  4.1 实验过程  37-38
    4.1.1 实验原料  37
    4.1.2 实验设备  37
    4.1.3 试样制备  37
    4.1.4 性能检测  37-38
  4.2 实验结果与讨论  38-51
    4.2.1 添加剂Al_2O_3对煅烧粉体相组成的影响  38
    4.2.2 Al_2O_3添加量对试样相组成和致密化的影响  38-42
    4.2.3 烧结温度对试样致密化的影响  42-44
    4.2.4 添加剂Y_2O_3对煅烧粉体相组成的影响  44-45
    4.2.5 Y_2O_3添加量对试样相组成和致密化的影响  45-49
    4.2.6 烧结温度对试样致密化的影响  49-51
  4.3 小结  51-53
第5章结论  53-55
参考文献  55-59
致谢  59-61
论文包含图、表、公式及文献  61

ZrO_2（MgO）固体电解质粉体的制备研究

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